Gazlar, maddenin en hareketli ve düzensiz halidir. Belirli bir şekil veya hacimleri yoktur. Bulundukları kabın şeklini alırlar ve kabı tamamen doldururlar. Şimdi gazların temel özelliklerine yakından bakalım:
Gazların davranışlarını anlamak için bazı temel yasalar vardır. Bu yasalar, gazların basıncı (P), hacmi (V), sıcaklığı (T) ve madde miktarı (n) arasındaki ilişkileri açıklar.
Boyle Yasası'na göre, sabit sıcaklıkta ve madde miktarında bir gazın basıncı ile hacmi ters orantılıdır. Yani, basınç artarsa hacim azalır, hacim artarsa basınç azalır.
Formül: P₁V₁ = P₂V₂
Örnek Soru: 2 litrelik bir kapta bulunan gazın basıncı 4 atmosferdir. Aynı sıcaklıkta kabın hacmi 4 litreye çıkarılırsa, gazın basıncı kaç atmosfer olur?
Çözüm:
P₁V₁ = P₂V₂
4 atm * 2 L = P₂ * 4 L
P₂ = 2 atm
Charles Yasası'na göre, sabit basınçta ve madde miktarında bir gazın hacmi ile mutlak sıcaklığı doğru orantılıdır. Yani, sıcaklık artarsa hacim artar, sıcaklık azalırsa hacim azalır.
Formül: V₁/T₁ = V₂/T₂ (Sıcaklık Kelvin cinsinden olmalıdır)
Örnek Soru: 27 °C'de 3 litrelik bir hacme sahip olan bir gazın sıcaklığı sabit basınçta 127 °C'ye çıkarılırsa, gazın yeni hacmi kaç litre olur?
Çözüm:
Öncelikle sıcaklıkları Kelvin'e çevirelim:
T₁ = 27 °C + 273 = 300 K
T₂ = 127 °C + 273 = 400 K
Şimdi formülü uygulayalım:
V₁/T₁ = V₂/T₂
3 L / 300 K = V₂ / 400 K
V₂ = 4 L
Avogadro Yasası'na göre, sabit sıcaklık ve basınçta gazın hacmi ile madde miktarı (mol sayısı) doğru orantılıdır. Yani, madde miktarı artarsa hacim artar, madde miktarı azalırsa hacim azalır.
Formül: V₁/n₁ = V₂/n₂
İdeal gaz denklemi, gaz yasalarını bir araya getirerek gazların davranışlarını daha kapsamlı bir şekilde açıklar.
Formül: PV = nRT
Burada:
Bu ders notunda gazların temel özelliklerini ve gaz yasalarını inceledik. Unutmayın, gazlar maddenin önemli bir halidir ve birçok alanda kullanılırlar. Başarılar!